钢柱顶部与压型钢板混凝土组合板连接节点

1.本实用新型属于建筑工程技术领域，特别是涉及一种钢柱顶部与压型钢板混凝土组合板连接节点。


背景技术：

2.板柱结构在水平荷载作用下的受力特性与框架结构类似，以柱上板代替了框架梁，属于框架结构的一种特殊情况。目前，我国装配式混凝土结构体系正处于发展的重要阶段，且在板柱结构中应用广泛。与传统现浇建造方式相比，装配式建筑大幅降低了工程建造过程中的能源资源消耗，减少了传统施工造成的环境污染和项目现场临时用地，改善了工人的工作环境的同时有效提高了劳动生产效率。
3.压型钢板混凝土组合板能充分利用钢材与混凝土两种材料，具有刚度大、承载力高、施工操作方便等优势，因而广泛应用于高层建筑、大跨度结构及大型桥梁结构中。在压型钢板混凝土组合板中，压型钢板的作用相当于抗拉主钢筋，用以抵抗板面的正弯矩。
4.钢柱作为承重结构，不仅自重轻，可显著减轻结构传至基础的竖向荷载和地震作用，而且延性好，对动力荷载的适应性较强，使结构具有抵抗强烈地震的变形能力。
5.因此，钢柱与压型钢板混凝土组合板的板柱结构，可以充分利用各自结构特性，进而提高板柱结构的抗侧力刚度和抗震性能。但是，具体以何种方式连接钢柱顶部与压型钢板混凝土组合板成为关键。


技术实现要素：

6.针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种钢柱顶部与压型钢板混凝土组合板连接节点，在保证钢柱顶部与压型钢板混凝土组合板稳定连接的同时，可兼顾施工效率与经济效益，避免了混凝土楼板笨重、强度低和钢结构成本高的问题，降低了结构自重，提高了板柱结构的整体性、稳定性及抗震性。
7.为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种钢柱顶部与压型钢板混凝土组合板连接节点，包括钢柱、压型钢板混凝土组合板、支撑角钢、连接钢板、高强螺栓、预焊螺杆及栓钉；所述连接钢板水平焊接固装在钢柱顶部；所述支撑角钢位于连接钢板与压型钢板混凝土组合板之间，支撑角钢的竖直肢与钢柱之间通过高强螺栓进行固定连接，支撑角钢的水平肢通过预焊螺杆与连接钢板进行固定连接；所述栓钉的数量若干，若干栓钉均匀分布在连接钢板上表面，栓钉竖直设置，且栓钉底端与连接钢板上表面焊接固连在一起；在所述压型钢板混凝土组合板上开设有若干栓钉预留孔，栓钉预留孔与栓钉的数量相同且位置一一对应。
8.在所述钢柱顶部焊接固装有加劲钢板，在加劲钢板与连接钢板之间也设置有支撑角钢，且支撑角钢的水平肢通过预焊螺杆与连接钢板进行固定连接，支撑角钢的竖直肢与加劲钢板进行固定连接。
9.所述压型钢板混凝土组合板分为半预制结构和全预制结构；当所述压型钢板混凝
土组合板采用半预制结构时，压型钢板混凝土组合板的预制混凝土的厚度为全板厚度的一半，压型钢板混凝土组合板的另一半混凝土为后浇混凝土，且栓钉预留孔内也填充有后浇混凝土；当所述压型钢板混凝土组合板采用全预制结构时，压型钢板混凝土组合板的预制混凝土的厚度为全板厚度，仅栓钉预留孔内填充有后浇混凝土。
10.所述的钢柱顶部与压型钢板混凝土组合板连接节点的施工方法，包括如下步骤：
11.步骤一：制作钢柱、压型钢板混凝土组合板及支撑角钢；
12.①
、制作钢柱时，先按设计要求选取型钢作为钢柱，然后在型钢的腹板顶部两侧的翼缘之间焊接加劲钢板，保证加劲钢板与型钢的腹板相平行，然后在加劲钢板和型钢翼缘上设定位置加工出规定数量的预留螺栓孔；之后先按照设计要求选取连接钢板，在连接钢板下表面设定位置处焊接规定数量的预焊螺杆，在连接钢板上表面设定位置处焊接规定数量的栓钉，然后将焊接有预焊螺杆和栓钉的连接钢板焊接固定到型钢顶部；
13.②
、制作压型钢板混凝土组合板时，先按照设计要求选取压型钢板，并在压型钢板上设定位置加工出规定数量的栓钉预留孔，之后在压型钢板上方支模板，并在模板内铺设双向钢筋网和栓钉预留孔成型模具，最后在模板内浇筑混凝土，直到混凝土固化成型；若压型钢板混凝土组合板采用半预制结构时，则固化后的预制混凝土厚度为压型钢板混凝土组合板全板厚度的一半；若压型钢板混凝土组合板采用全预制结构时，则固化后的预制混凝土厚度为压型钢板混凝土组合板全板厚度；
14.③
、制作支撑角钢时，先按设计尺寸选取直角钢作为支撑角钢，然后在支撑角钢水平肢及竖直肢上设定位置处加工出规定数量的预留螺栓孔；
15.步骤二：将制作好的钢柱安装定位到指定位置；
16.步骤三：将制作好的支撑角钢送到钢柱顶部的指定位置，保证连接钢板下表面的预焊螺杆准确穿过支撑角钢水平肢上的预留螺栓孔，同时保证支撑角钢竖直肢与钢柱及加劲钢板上的预留螺栓孔对齐；
17.步骤四：在预焊螺杆上安装并拧紧螺母，同时在支撑角钢竖直肢、钢柱及加劲钢板上的预留螺栓孔内穿入高强螺栓，并拧紧螺母，直到支撑角钢固定在钢柱上；
18.步骤五：将制作好的压型钢板混凝土组合板吊装提升到钢柱顶部上方，使压型钢板混凝土组合板上的栓钉预留孔与连接钢板上表面的栓钉对齐，然后控制压型钢板混凝土组合板下降，直到压型钢板混凝土组合板准确落放到连接钢板上表面，同时栓钉进入栓钉预留孔内；
19.步骤六：若压型钢板混凝土组合板采用半预制结构时，需要在半预制的压型钢板混凝土组合板上方铺设双向钢筋网，最后在模板内浇筑混凝土，直到混凝土固化成型，并形成后浇混凝土，使压型钢板混凝土组合板达到全板厚度，则装配完成；若压型钢板混凝土组合板采用全预制结构时，只需在栓钉预留孔内浇筑混凝土，直到混凝土固化成型，则装配完成。
20.本实用新型的有益效果：
21.本实用新型的钢柱顶部与压型钢板混凝土组合板连接节点，在保证钢柱顶部与压型钢板混凝土组合板稳定连接的同时，可兼顾施工效率与经济效益，避免了混凝土楼板笨重、强度低和钢结构成本高的问题，降低了结构自重，提高了板柱结构的整体性、稳定性及抗震性。
附图说明
22.图1为本实用新型的一种钢柱顶部与压型钢板混凝土组合板连接节点(压型钢板混凝土组合板采用半预制结构时)的结构示意图；
23.图2为图1中a
‑
a剖面图；
24.图3为图1中b
‑
b剖面图；
25.图4为图1中c
‑
c剖面图；
26.图5为图1中d
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d剖面图；
27.图6为本实用新型的一种钢柱顶部与压型钢板混凝土组合板连接节点(压型钢板混凝土组合板采用全预制结构时)的结构示意图；
28.图7为图6中e
‑
e剖面图；
29.图8为本实用新型的压型钢板混凝土组合板(半预制结构)的结构示意图；
30.图9为图8中f
‑
f剖面图；
31.图10为本实用新型的压型钢板混凝土组合板(全预制结构)的结构示意图；
32.图11为图10中g
‑
g剖面图；
33.图中，1—钢柱，2—栓钉，3—双向钢筋网，4—高强螺栓，5—后浇混凝土，6—压型钢板混凝土组合板，7—连接钢板，8—支撑角钢，9—预焊螺杆，10—栓钉预留孔，11—加劲钢板。
具体实施方式
34.下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的详细说明。
35.如图1～11所示，一种钢柱顶部与压型钢板混凝土组合板连接节点，包括钢柱1、压型钢板混凝土组合板6、支撑角钢8、连接钢板7、高强螺栓4、预焊螺杆9及栓钉2；所述连接钢板7水平焊接固装在钢柱1顶部；所述支撑角钢8位于连接钢板7与压型钢板混凝土组合板6之间，支撑角钢8的竖直肢与钢柱1之间通过高强螺栓4进行固定连接，支撑角钢8的水平肢通过预焊螺杆9与连接钢板7进行固定连接；所述栓钉2的数量若干，若干栓钉2均匀分布在连接钢板7上表面，栓钉2竖直设置，且栓钉2底端与连接钢板7上表面焊接固连在一起；在所述压型钢板混凝土组合板6上开设有若干栓钉预留孔10，栓钉预留孔10与栓钉2的数量相同且位置一一对应。
36.在所述钢柱1顶部焊接固装有加劲钢板11，在加劲钢板11与连接钢板7之间也设置有支撑角钢8，且支撑角钢8的水平肢通过预焊螺杆9与连接钢板7进行固定连接，支撑角钢8的竖直肢与加劲钢板11进行固定连接。
37.所述压型钢板混凝土组合板分为半预制结构和全预制结构；当所述压型钢板混凝土组合板采用半预制结构时，压型钢板混凝土组合板的预制混凝土的厚度为全板厚度的一半，压型钢板混凝土组合板的另一半混凝土为后浇混凝土5，且栓钉预留孔10内也填充有后浇混凝土5；当所述压型钢板混凝土组合板采用全预制结构时，压型钢板混凝土组合板的预制混凝土的厚度为全板厚度，仅栓钉预留孔10内填充有后浇混凝土5。
38.所述的钢柱顶部与压型钢板混凝土组合板连接节点的施工方法，包括如下步骤：
39.步骤一：制作钢柱1、压型钢板混凝土组合板6及支撑角钢8；
40.①
、制作钢柱时，先按设计要求选取型钢作为钢柱，然后在型钢的腹板顶部两侧的
翼缘之间焊接加劲钢板11，保证加劲钢板11与型钢的腹板相平行，然后在加劲钢板11和型钢翼缘上设定位置加工出规定数量的预留螺栓孔；之后先按照设计要求选取连接钢板7，在连接钢板7下表面设定位置处焊接规定数量的预焊螺杆9，在连接钢板7上表面设定位置处焊接规定数量的栓钉2，然后将焊接有预焊螺杆9和栓钉2的连接钢板7焊接固定到型钢顶部；
41.②
、制作压型钢板混凝土组合板时，先按照设计要求选取压型钢板，并在压型钢板上设定位置加工出规定数量的栓钉预留孔10，之后在压型钢板上方支模板，并在模板内铺设双向钢筋网3和栓钉预留孔10成型模具，最后在模板内浇筑混凝土，直到混凝土固化成型；若压型钢板混凝土组合板采用半预制结构时，则固化后的预制混凝土厚度为压型钢板混凝土组合板全板厚度的一半；若压型钢板混凝土组合板采用全预制结构时，则固化后的预制混凝土厚度为压型钢板混凝土组合板全板厚度；
42.③
、制作支撑角钢8时，先按设计尺寸选取直角钢作为支撑角钢8，然后在支撑角钢8水平肢及竖直肢上设定位置处加工出规定数量的预留螺栓孔；
43.步骤二：将制作好的钢柱1安装定位到指定位置；
44.步骤三：将制作好的支撑角钢8送到钢柱1顶部的指定位置，保证连接钢板7下表面的预焊螺杆9准确穿过支撑角钢8水平肢上的预留螺栓孔，同时保证支撑角钢8竖直肢与钢柱1及加劲钢板11上的预留螺栓孔对齐；
45.步骤四：在预焊螺杆9上安装并拧紧螺母，同时在支撑角钢8竖直肢、钢柱1及加劲钢板11上的预留螺栓孔内穿入高强螺栓4，并拧紧螺母，直到支撑角钢8固定在钢柱1上；
46.步骤五：将制作好的压型钢板混凝土组合板6吊装提升到钢柱1顶部上方，使压型钢板混凝土组合板6上的栓钉预留孔10与连接钢板7上表面的栓钉2对齐，然后控制压型钢板混凝土组合板6下降，直到压型钢板混凝土组合板6准确落放到连接钢板7上表面，同时栓钉2进入栓钉预留孔10内；
47.步骤六：若压型钢板混凝土组合板6采用半预制结构时，需要在半预制的压型钢板混凝土组合板6上方铺设双向钢筋网3，最后在模板内浇筑混凝土，直到混凝土固化成型，并形成后浇混凝土5，使压型钢板混凝土组合板6达到全板厚度，则装配完成；若压型钢板混凝土组合板6采用全预制结构时，只需在栓钉预留孔10内浇筑混凝土，直到混凝土固化成型，则装配完成。
48.实施例中的方案并非用以限制本实用新型的专利保护范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。